Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
i) Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador:
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
iii) Quando estamos enchendo um balão, o volume dele aumenta a cada sopro de ar que damos no seu interior:
i) Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador:
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
iii) Quando estamos enchendo um balão, o volume dele aumenta a cada sopro de ar que damos no seu interior:
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício juntos! A gente precisa identificar qual é a principal lei dos gases que está relacionada com cada um dos fenômenos descritos. Para isso, vamos lembrar de algumas das leis empíricas mais importantes da física dos gases, como a Lei de Boyle, Lei de Charles e Lei de Avogadro. Vamos precisar entender o que cada uma delas diz para associar corretamente com cada situação.
Passo 2
i) Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador:
Aqui, o balão está passando por uma mudança de temperatura. Quando colocamos o balão no congelador, a temperatura diminui. A Lei de Charles nos ajuda a entender isso. Essa lei diz que, se a pressão for constante, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (em Kelvin).
Matematicamente, fica assim:
Ou seja, se a temperatura diminui, o volume também diminui, fazendo o balão murchar.
Passo 3
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
Nesse caso, estamos falando sobre a relação entre pressão e volume. Quando sugamos o ar do canudo, estamos diminuindo a pressão dentro dele. A Lei de Boyle explica essa situação. Segundo essa lei, a pressão de um gás é inversamente proporcional ao seu volume, mantendo a temperatura constante.
A fórmula da Lei de Boyle é:
Então, se a pressão diminui, o volume aumenta, ou vice-versa.
Passo 4
iii) Quando estamos enchendo um balão, o volume dele aumenta a cada sopro de ar que damos no seu interior:
Aqui, à medida que adicionamos mais ar ao balão, estamos aumentando a quantidade de gás dentro dele. A Lei de Avogadro é a que melhor descreve essa situação. Ela afirma que, a pressão e a temperatura constantes, o volume de um gás é diretamente proporcional à quantidade de matéria (número de moléculas).
Expressa assim:
Portanto, quanto mais ar (mais moléculas) a gente coloca no balão, maior fica o volume.
Resposta
i) Lei de Charles
ii) Lei de Boyle
iii) Lei de Avogadro